基因工程的應(yīng)用 學(xué)案 高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

第3節(jié)基因工程的應(yīng)用學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)。2闡明無(wú)菌技術(shù)是在操作過(guò)程中，保持無(wú)菌物品與無(wú)菌區(qū)域不被微生物污染的技術(shù)。3展開(kāi)想象的翅膀，用圖畫(huà)或文字創(chuàng)造等，暢想基因工程的未來(lái)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】說(shuō)出植物基因工程、動(dòng)物基因工程成果及其給人類帶來(lái)的影響學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用1．改良植物品種(1)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物a.方法：從某些生物中分離出具有的b.實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)、玉米、大豆、和馬鈴薯等。(2)轉(zhuǎn)基因抗病植物a.方法：將來(lái)源于某些b.實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗病毒、番木瓜和煙草等。(3)轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物a.方法：將的基因?qū)胱魑?。b.實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗除草劑、、油菜和甜菜等。(4)改良植物的品質(zhì)a.提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值方法：將必需氨基酸含量多的編碼基因?qū)胫参飳?shí)例：含量提升30%的轉(zhuǎn)基因玉米b.提高觀賞價(jià)值方法：將與植物代謝相關(guān)的基因?qū)氚珷颗?shí)例：轉(zhuǎn)基因矮牽牛呈現(xiàn)出自然界沒(méi)有的顏色變異2.改良動(dòng)物品種(1)提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率a.方法：將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)?。b.實(shí)例：提高42%-115%的轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。(2)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)a.方法：將基因?qū)肽膛；蚪M。b.實(shí)例：大降低牛奶中的含量，解決乳糖不耐受問(wèn)題。二、基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用1.利用微生物或動(dòng)植物的細(xì)胞進(jìn)行基因改造，生產(chǎn)藥物(1)利用基因工程生產(chǎn)、抗體、疫苗和激素等，用來(lái)預(yù)防和治療人類腫瘤、心血管疾病、傳染病、糖尿病和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等。(2)我國(guó)生產(chǎn)的重組人干擾素、、促紅細(xì)胞生成素和等基因工程藥物已投放市場(chǎng)。2.讓哺乳動(dòng)物批量生產(chǎn)藥物——乳腺生物反應(yīng)器(1)將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的等調(diào)控元件重組在一起→導(dǎo)入哺乳動(dòng)物→培育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物→泌乳期后通過(guò)分泌乳汁生產(chǎn)藥物。(2)目前，科學(xué)家已經(jīng)在牛、山羊等動(dòng)物中獲得了抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素和α-抗胰蛋白酶等藥物。3.建立移植器官工廠——用豬的器官來(lái)解決人類器官移植的來(lái)源不足問(wèn)題(1)理論基礎(chǔ)：豬的內(nèi)臟分布與人的極為相似與靈長(zhǎng)類動(dòng)物相比，豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒要少得多。(2)面臨難題：反應(yīng)。(3)解決方法：在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因→結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。三、基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用1.工業(yè)用氨基酸阿斯巴甜主要由和形成，這兩種氨基酸都可以通過(guò)基因工程大規(guī)模生產(chǎn)。2.工業(yè)用酶(1)將編碼生凝乳酶的基因?qū)搿⒒虻幕蚪M，通過(guò)工業(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)凝乳酶。(2)通過(guò)構(gòu)建基因工程菌，利用發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)酶和酶。課堂練習(xí)：1．下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的敘述，正確的是()A．DNA連接酶能把Bt抗蟲(chóng)蛋白基因與噬菌體相連接B．Bt抗蟲(chóng)蛋白基因可借助花粉管通道進(jìn)入受體細(xì)胞C．Bt抗蟲(chóng)蛋白對(duì)害蟲(chóng)和人都有不同程度的毒害作用D．需制備好相應(yīng)抗原來(lái)檢測(cè)Bt抗蟲(chóng)蛋白2．近年來(lái)基因工程的發(fā)展非常迅猛，下列不屬于基因工程應(yīng)用的是()A．克隆猴“中中”和“華華”B．利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物C．制造一種能分解石油的“超級(jí)細(xì)菌”D．制造一種能產(chǎn)生干擾素的工程菌3．下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．A→B過(guò)程中用到的原料有4種，加入的引物有2種B．A→B過(guò)程利用了DNA半保留復(fù)制原理，需要使用耐高溫的DNA聚合酶C．B→C為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過(guò)程，常選用的受體細(xì)胞是卵母細(xì)胞D．B→D為轉(zhuǎn)基因植物的培育過(guò)程，其中④過(guò)程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法4．科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。下列說(shuō)法正確的是()A．將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，可以用花粉管通道法B．人的生長(zhǎng)激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮細(xì)胞中C．進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，要將目的基因轉(zhuǎn)入小鼠受精卵中D．采用抗原—抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否插入了小鼠的基因組5．轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改良動(dòng)物品種，生產(chǎn)人類需要的藥用蛋白。下列符合生產(chǎn)藥用蛋白的是()A．養(yǎng)殖含生長(zhǎng)激素基因鮭魚(yú)B．養(yǎng)殖能抗口蹄疫病毒的轉(zhuǎn)基因兔C．養(yǎng)殖含乳糖酶基因的轉(zhuǎn)基因牛D．從牛乳汁中獲得人血清白蛋白利用基因工程技術(shù)將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)刖d羊體內(nèi)，獲得的轉(zhuǎn)基因綿羊生長(zhǎng)速率比一般的綿羊提高30％體型大50%。在基因操作過(guò)程中，生長(zhǎng)激素基因的受體細(xì)胞最好采用A乳腺細(xì)胞B體細(xì)胞C受精卵D．精巢7.(2023．江蘇卷）下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造，不會(huì)遺傳給子代的是A將胰島素基因表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌，篩選獲得基因工程菌B將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得花色變異植株C將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?，培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛D．將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者，進(jìn)行基因治療8．下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是A科學(xué)家可以利用一些調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因，來(lái)提高作物抗鹽堿和抗旱的能力B由于轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉可以抵抗一切危害棉花植株的害蟲(chóng)，所以轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉已經(jīng)推廣應(yīng)用C科學(xué)家可以將某種必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参镏校蕴岣咿r(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值D引起植物生病的病原微生物主要有病毒、真菌和細(xì)菌等9．下列有關(guān)動(dòng)物基因工程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)，可提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率B將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M中，使獲得的轉(zhuǎn)基因奶牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低C利用基因工程技術(shù)得到的乳腺生物反應(yīng)器可以解決很多重要的藥品的生產(chǎn)問(wèn)題D用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作為器官移植的供體時(shí)，由于導(dǎo)入的是調(diào)節(jié)因子，而不是